Пространственный каркас здания Советский патент 1990 года по МПК E04H1/00 E04B1/18 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении каркасных зданий на крутых склонах, например, пионерлагерей, кемпингов, санаториев и т. п.

Цель изобретения - снижение материалоемкости, увеличение полезной площади и рациональное использование площади застройки при возведении здания на крутых склонах.

На фиг. 1 изображен каркас здания; на фиг. 2 - то же, при возведении его на склонах с уклоном свыше 30°; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - каркас, аксонометрия; на фиг. 5 - узел I на фиг. 1 и 2; на фиг. 6 - сечение Б-Б на фиг. 5; на фиг. Т - узел II на фиг. 1 и 3.

Пространственный каркас здания содержит параллельные вертикальные решетки 1, соединенные между собой поперечными стержнями 2 и выполненные с ячейками 3, которые расположены со смещением относительно нижеустановленных ячеек 3. Последние имеют форму четырехугольников и выполнены из несущих наклонных стержней 4 и горизонтальных связей 5, скрепленных между собой и с поперечными стержнями 2 посредством металлических соединительных элементов 6 и болтов 7.

Поверхность склона выполнена в виде террас 8, укрепленных посредством подпорных стен 9. Каждые, по крайней мере, четьфе смежные ячейки 3 образуют модули 10 каркаса, которые оперты нижними углами 11 на подпорные стены 9 террас 8. что исключает устройство фундаментов.

Наклонные стержни 4 ячеек 3 вертикальных решеток 1 расположены под углом 45° к горизонтали при уклоне склона до 30° и под углом в пределах при уклоне склона более 30°. В последнем случае ячейки 3 имеют форму ромбов с вертикальным размещением их продольной оси.

сд

со

4

оо сд

Поперечные стержни 2 выполнены неразрезными и имеют одинаковую форму сечения с наклонными стержнями 3. Соединительные элементы 6 установл чы с двух сторон наклонных стержней 4 и выполнены в виде крестообразных плоских шайб с центральным отверстием 12 для пропуска поперечных неразрезных стержней 2, узлы соединения которых между собой размещены в пролете. Горизонтальные связи 5 выполнены в виде затяжек и закреплены концами на соединительных элементах 6.

Монтаж каркаса осуществляют следующим образом.

На подпорную стенку 9 к ее закладной части приваривают несколько пар опорных шайб (например, три пары), в крестообразные выступы каждой из которых затем вставляют несущие стержни 4 и затягивают под углом, например, 90° относительно друг друга и 45° к горизонтальной плоскости, а в центральное отверстие 12 шайб 6 заводят поперечный стержень 2 и крепят к уголку 13 посредством болтов 7, в результате чего образуется ряд параллельных У-образных стержневых элементов из несущих стержней 4, которые являются направляюш,ими для наращивания последующих рядов каркаса. Далее к каждому свободному концу несущего стержня 4 ряда крепят пару соединительных шайб 6, в крестообразные выступы которых вновь заводят и крепят несущие стержни 4 параллельно противолежащим первоначально установленным стержням 4 первого ряда, а в центральное отверстие 12 - поперечный стержень 2. В оставшиеся свободные выступы каждой пары соединительных шайб вновь вставляют несущие стержни 4, а противоположные образовавшиеся узлы ячейки 3 соединяют горизонтальными связями 5. В результате многократного повторения таких операций образуются ряды вертикальных решеток I из ячеек 3 в виде правильных четырехугольников, установленных параллельно одна другой и соединенных поперечными стержнями 2.

Благодаря опиранию ячеек 3 одна на другую плоскостями, образованными стержнями 4. под углом 45-60° к горизонтальной плоскости и смещению их по оси, параллельной наклонным стержням 4, обеспечивается жесткость всего каркаса в направлении поперечных стержней 2, а наличие горизонтальных связей 5 в вертикальных плоскостях.ячеек 3 обеспечивает жесткость в плоскости вертикальных решеток 1, что снижает материалоемкость каркаса. Угол схода стержней в узлах ячейки 90-120° обеспечивает форму ячейки в виде четырехугольников, включая ромбические, позволяющую использовать нижние наклонные плоскости ячеек 3 для размещения спальных мест, оставляя проход между ними, и верх0

ние наклонные - в качестве поверхностей, совмещающих функции потолка и стен.

При углах наклона стержней 4 каркаса менее 45° к горизонтали в стержнях 4 преобладают растягивающие усилия и сравнительно небольшие сжимающие усилия, при этом усилия в затяжке максимальные.

При углах наклона стержней 4 более 45° к горизонтали в стержнях 4 преобладают сжимающие усилия и усилия в затяжке минимальные.

При угле наклона стержней 4 к горизонтали в 45° во всех стержнях каркаса одинаковые усилия и сравнительно небольшие усилия в затяжке, поэтому наиболее оптимальная конструкция каркаса с углами наклона стержней 45° к горизонтали.

Наиболее оптимально используется пространство внутри ячейки 3 при углах наклона стержней 4 к горизонтали 45-60°, при меньших углах наклона наклонные плоскости (потолок и стены) сближаются и не позволяют эксплуатировать пространство вблизи зоны стыковки наклонных плоскостей, что обеспечивает ув еличение полезного объема каркаса.

5

Возможность возведения каркаса здания на крутых склонах с уклоном до 30° и более позволяет использовать сложные бросовые территории, а образуемые террасами и нижними поверхностями модулей

каркаса пространства могут быть рационально использованы для устройства проездов, зон отдыха и т. п.

Формула изобретения

5 1. Пространственный каркас здания, включаюший параллельные вертикальные решетки, соединенные между собой попереч- ньши стержнями и выполненные с ячейками, расположенными со смещением отно0 сительно нижеустановленных ячеек, имеющих форму правильных многоугольников, и выполненными из несущих наклонных стержней и горизонтальных связей, скрепленных между собой и с поперечными стержнями посредством металлических соеди5 нительных элементов и болтов, отличающийся, тем, что, с целью снижения материалоемкости, увеличения полезного объема и рационального использования площади застройки при возведении здания на крутых склонах, поверхность склона выполнена в виде террас, укрепленных с помощью подпорных стен, причем ячейки вертикальных решеток имеют четырехугольную форму, а каждые по крайней мере четыре смежные ячейки образуют модули каркаса, опертые

,.- нижними углами на подпорные стенки тер-, рас, при этом наклонные стержни ячеек расположены под углом 45° к гор.изонта- ли, поперечные стержни выполнены неразрезными.

50

2. Каркас по п. 1, отличающийся тем, что соединительные элементы выполнены в виде крестообразных шайб с центральным отверстием для пропуска поперечных неразрезных стержней и установлены с двух сторон стыкуемых наклонных стержней смежных ячеек.

Н

3. Каркас по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что, с целью расширения использования территорий склонов с уклоном более 30°, угол наклона стержней ячеек вертикальных решеток находится в пределах .

Изобретение относится к пространственным каркасам зданий. Цель изобретения - снижение материалоемкости, увеличение полезной площади и рациональное использование площади застройки при возведении здания на крутых склонах. Поверхность склона выполнена в виде террас с подпорными стенками, на которые оперты модули каркаса. Последние выполнены из вертикальных решеток, соединенных поперечными неразрезными стержнями и выполненных из наклонных стержней, образующих четырехугольные ячейки с горизонтальными связями и соединенных между собой соединительными элементами с отверстиями для пропуска поперечных неразрезных стержней и болтов. Угол наклона стержней и болтов. Угол наклона стержней составляет 45° при уклоне склона до 30° или находится в пределах 45°*98A*9860° пРи уКлОНЕ СКлОНА бОлЕЕ 30°. 2 з.п.ф-лы, 7 ил.

(Риг.1

/

-5

сриг.г

/7.

.

А

Фи.З

J

11

Фиг. 6

Щи 2.1